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JP2019212877A - Heat radiating part-equipped metal base printed circuit board and heat radiating fin forming method - Google Patents

Heat radiating part-equipped metal base printed circuit board and heat radiating fin forming method Download PDF

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JP2019212877A
JP2019212877A JP2018114991A JP2018114991A JP2019212877A JP 2019212877 A JP2019212877 A JP 2019212877A JP 2018114991 A JP2018114991 A JP 2018114991A JP 2018114991 A JP2018114991 A JP 2018114991A JP 2019212877 A JP2019212877 A JP 2019212877A
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政晴 熊谷
Masaharu Kumagai
政晴 熊谷
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Custom Cool Center Co Ltd
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Abstract

To provide a heat radiating part-equipped metal base printed circuit board that can be reduced in size while increasing the heat dissipation efficiency by forming a heat radiating fin of a radiator, which is formed upright using a raising tool, almost perpendicular to the plane of a metal plate, and a heat radiating fin forming method.SOLUTION: A metal base printed circuit board 1 includes a heat radiating part 5 in which a metal foil 3 is bonded to one surface 2b of a metal plate 2 having a predetermined thickness, and a plurality of plate-like heat radiating fins 5a formed upright at predetermined intervals are integrally formed on the other surface 2b of the metal plate 2. The plurality of plate-shaped heat radiating fins 5b are formed upright from the metal plate 2 so as to have substantially the same thickness from a base end integrally connected to the metal plate 2 to a tip thereof, and the plate thickness of a bottom surface 2e formed between the adjacent heat radiating fins 5b of the heat radiating part 5 is formed smaller than the plate thickness of the metal plate 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子機器分野で使用される金属ベースプリント基板に関し、詳しくは、電子部品等から生ずる熱を放熱するための放熱フィンを有する放熱部を一体に設けた金属ベースプリント基板及び放熱フィン形成方法に関する。  The present invention relates to a metal base printed circuit board used in the field of electronic equipment, and more specifically, a metal base printed circuit board integrally formed with a heat radiating portion having heat radiating fins for radiating heat generated from electronic components and the like, and heat radiating fin formation Regarding the method.

電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、回路部品の小型化・高密度化・高機能化が進展し、回路基板上に高密度に実装されている。このため、回路部品の温度が上昇しており、放熱が非常に重要となっている。放熱の手段は、従来から各種の方法が提案され、一部は実用に供されている。  With the demand for higher performance and smaller size of electronic devices, circuit components have been miniaturized, densified, and highly functionalized, and are mounted on a circuit board at high density. For this reason, the temperature of circuit components is rising, and heat dissipation is very important. Conventionally, various methods have been proposed for heat dissipation, and some of them have been put to practical use.

その例として、特許第5057221号公報(特許文献1)には、複数の板状の放熱フィンを備えた放熱部を有する金属ベースプリント基板が開示されている。放熱部の放熱フィンは、金属ベースプリント基板を掘り起こし工具によって掘り下げることにより、所定の間隔で複数の板状の放熱フィンが起立形成されている。
As an example, Japanese Patent No. 5057221 (Patent Document 1) discloses a metal base printed board having a heat radiation portion including a plurality of plate-shaped heat radiation fins. The heat radiating fins of the heat radiating portion are formed by standing up a plurality of plate-shaped heat radiating fins at predetermined intervals by digging up the metal base printed board and digging it up with a tool.

特開2005−93582号公報JP-A-2005-93582

上述した特許文献1に示されるように、金属ベースプリント基板に対し、掘り起こし工具を用いて放熱フィンを形成すると、図9に示すように、放熱フィン101がカーリングするとともに、金属板100から起立している放熱フィン101の基端側の板厚が厚く先端に至るに従って漸次薄く形成される。このため、隣接する放熱フィン101の基端側の間隔G1が狭く、先端側の間隔G2が広く形成される。この形態の放熱フィン101を放熱器として使用した場合、例えば金属ベースプリント基板に配設された電子部品等の熱源102から生ずる熱103を放熱すると、点線で示すように、熱103は金属板100を介して放熱フィン101の間、及び、放熱フィン101を介して放熱される。熱は垂直方向に上昇する性質を有することから、放熱フィン101の間から放熱される場合、放熱フィン101がカーリングしていると、点線で示す熱103が放熱フィン101の側面に当たりながら蛇行して上昇する。このため、放熱フィン101を再加熱することがあり、放熱効率を低下させる要因となっていた。  As shown in Patent Document 1 described above, when a heat radiating fin is formed on a metal base printed board using a digging tool, the heat radiating fin 101 curls and rises from the metal plate 100 as shown in FIG. The thickness of the base end side of the radiating fin 101 is thicker and gradually thinner as it reaches the tip. For this reason, the space | interval G1 of the base end side of the adjacent radiation fin 101 is narrow, and the space | interval G2 of the front end side is formed wide. When the heat radiation fin 101 of this form is used as a heat radiator, for example, when the heat 103 generated from the heat source 102 such as an electronic component disposed on the metal base printed board is radiated, the heat 103 is converted into the metal plate 100 as indicated by a dotted line. The heat is dissipated between the heat radiation fins 101 and the heat radiation fins 101. Since heat has a property of rising in the vertical direction, when heat is dissipated from between the heat radiating fins 101, if the heat radiating fins 101 are curled, the heat 103 indicated by a dotted line meanders while hitting the side surfaces of the heat radiating fins 101. Rise. For this reason, the heat dissipating fins 101 may be reheated, which is a factor of reducing the heat dissipating efficiency.

金属板100を介して放熱される熱103を速やかに上昇させるためには、放熱フィンを垂直に起立形成することが望ましい。このような垂直な放熱フィン101を形成した放熱器は、一般に、金属材を押し出し加工や鋳造加工を施すことによって製造され、この放熱器をプリント基板に配設した発熱を伴う電子部品に取り付けている。しかしながら、押し出し加工または鋳造加工は、放熱フィンの厚さや間隔を小さくすることができないことから、必然的に大型化する問題がある。一方、掘り起こし工具を用いて放熱フィンを形成する方法は、放熱フィンの厚さや間隔を小さくすることより、放熱面積を大きくして放熱効率を高めることは可能であるが、放熱フィンを垂直に起立形成する手段が無かった。  In order to quickly raise the heat 103 radiated through the metal plate 100, it is desirable that the radiating fins are vertically formed upright. A radiator having such a vertical radiating fin 101 is generally manufactured by extruding or casting a metal material, and this radiator is attached to an electronic component with heat generation disposed on a printed circuit board. Yes. However, the extrusion process or the casting process inevitably has a problem of increasing the size because the thickness and interval of the heat dissipating fins cannot be reduced. On the other hand, the method of forming the radiating fins using the digging tool can increase the radiating area and increase the radiating efficiency by reducing the thickness and spacing of the radiating fins. There was no means to form.

そこで、本発明の課題は、掘り起こし工具を用いて起立形成される放熱器の放熱フィンを、金属板の平面に対してほぼ垂直に形成することにより、放熱効率を高めるとともに、小型化できる放熱部付き金属ベースプリント基板及び放熱フィン形成方法を提供することにある。  Accordingly, an object of the present invention is to increase the heat dissipation efficiency and reduce the size of the heat dissipation part by forming the heat dissipation fins of the heatsink standing upright using a digging tool substantially perpendicular to the plane of the metal plate. An object of the present invention is to provide a metal base printed circuit board and a method for forming a radiation fin.

上記の課題を解決するために、本発明にかかる放熱部付き金属ベースプリント基板は、熱伝導率を備えた所定の板厚の金属板の一方面に金属箔が貼り合わされ、前記金属板の他方面には、所定の間隔で垂直に起立形成された複数の板状の放熱フィンが一体形成された放熱部と有する金属ベースプリント基板であって、複数の板状の前記放熱フィンは、前記金属板から垂直に起立形成され、前記金属板と一体連結した基端部から先端に至るまでの肉厚がほぼ等しく形成され、前記放熱部の隣接する前記放熱フィンの間に形成される底面の板厚を前記金属板の板厚よりも小さく形成したことを要旨としている。  In order to solve the above-described problems, a metal base printed board with a heat dissipation portion according to the present invention has a metal foil bonded to one surface of a metal plate having a predetermined thickness with thermal conductivity, and the other metal plate. A metal base printed board having a heat radiating portion integrally formed with a plurality of plate-like heat radiation fins standing upright at predetermined intervals on the surface, wherein the plurality of plate-like heat radiation fins are the metal A bottom plate formed between the radiating fins adjacent to the heat radiating portion, which is vertically formed from the plate and has a substantially equal thickness from the base end portion to the tip end integrally connected to the metal plate. The gist is that the thickness is smaller than the thickness of the metal plate.

また、金属ベースプリント基板の他方面に、所定の間隔で垂直に起立形成された複数の板状の放熱フィンの形成方法は、移動装置により移動される先端側に刃部が形成された掘り起こし工具を、前記金属板の他方面に対して所定の角度を有した状態で前記金属板の一方面に向けて移動させて掘り下げることにより傾斜した板状のフィンを起立形成する掘り起こし工程と、前記掘り起こし工具を垂直方向に上昇して前記刃部を傾斜した前記フィンに当接させながら前記金属材の平面に対して垂直に起立矯正する矯正工程と、前記掘り起こし工具を次の前記フィンを所定間隔離間させて掘り起こす位置まで後退させる後退工程を順次繰り返すことによって、複数の板状の前記放熱フィンを起立形成することを要旨としている。  In addition, a method of forming a plurality of plate-like heat radiation fins that are vertically formed at predetermined intervals on the other surface of the metal base printed board is a digging tool in which a blade portion is formed on a tip side that is moved by a moving device. Digging up and forming the inclined plate-like fins by moving toward the one side of the metal plate in a state having a predetermined angle with respect to the other side of the metal plate, and digging up A straightening process in which the tool is lifted in the vertical direction and the blade portion is brought into contact with the inclined fin while standing uprightly with respect to the plane of the metal material, and the digging tool is separated from the next fin by a predetermined interval. The gist of the invention is to erectly form the plurality of plate-like heat dissipating fins by sequentially repeating the retreating step of retreating to the position where the digging occurs.

本発明にかかる放熱部付き金属ベースプリント基板によれば、複数の板状の放熱フィンが金属板から垂直に起立形成され、金属板と一体連結した基端部から先端に至るまでの肉厚がほぼ等しく形成されているので、金属ベースプリント基板に配設された電子部品等の熱源から生ずる熱が、放熱フィンから垂直方向に円滑に上昇し、他の放熱フィンの側面に当たりながら蛇行することによる障害が防止されるので、金属ベースプリント基板における放熱効率を高めることができる。また、放熱部において、隣接する放熱フィンの間に形成される底面の板厚を、金属板の板厚よりも小さく形成しているので、電子部品等の熱源から生ずる熱が短時間に放熱フィンに伝達されるので、電子部品等の熱をさらに効率良く放熱することができる。さらに、プリント基板を構成する金属板自体に一体に放熱部を形成しているので、構成が簡素になり、部品コストや製造コストを低減することが可能となる。  According to the metal base printed board with a heat radiating portion according to the present invention, a plurality of plate-shaped heat radiating fins are vertically formed from the metal plate, and the thickness from the base end portion integrally connected to the metal plate to the tip is increased. Because it is formed almost equally, heat generated from heat sources such as electronic parts arranged on the metal base printed board rises smoothly from the heat radiating fin in the vertical direction, meandering while hitting the side surface of the other heat radiating fin Since the failure is prevented, the heat dissipation efficiency of the metal base printed board can be increased. In addition, since the thickness of the bottom surface formed between adjacent radiating fins is smaller than the thickness of the metal plate in the radiating portion, heat generated from a heat source such as an electronic component can be radiated in a short time. Therefore, it is possible to dissipate heat from the electronic components and the like more efficiently. Furthermore, since the heat radiating portion is formed integrally with the metal plate itself constituting the printed circuit board, the configuration is simplified, and the component cost and the manufacturing cost can be reduced.

本発明にかかる金属ベースプリント基板の放熱フィン形成方法によれば、一方面に絶縁性の接着剤層を介して金属箔が貼り合わされた熱伝導率が良好な金属板の他方面に、掘り起こし工具によって、傾斜した板状のフィンを起立形成する掘り起こし工程の後、矯正工程によって、掘り起こし工具を垂直方向に上昇して刃部を傾斜したフィンに当接させながら垂直に起立矯正するので、容易に垂直な放熱フィンを形成することができる。また、金属板に掘り起こし工具を掘り下げて放熱フィンを形成するため、隣接する放熱フィン間の底面の板厚を金属板の板厚よりも薄くできるので、迅速な熱伝導ができる金属ベースプリント基板を製造することができる。  According to the method for forming a heat radiating fin of a metal base printed board according to the present invention, a tool for digging up on the other surface of a metal plate having a good thermal conductivity in which a metal foil is bonded to one surface via an insulating adhesive layer. After the digging process of standing and forming the inclined plate-like fin, the straightening process is performed easily by raising the digging tool in the vertical direction and bringing the blade part into contact with the inclined fin by the correction process. Vertical radiating fins can be formed. Also, since the heat sink is formed by digging up the metal plate to form the heat sink fin, the thickness of the bottom surface between adjacent heat sink fins can be made thinner than the plate thickness of the metal plate. Can be manufactured.

本発明にかかる放熱部付き金属ベースプリント基板の実施例を示す斜視図である。  It is a perspective view which shows the Example of the metal base printed circuit board with a thermal radiation part concerning this invention. 図1に示す放熱部付き金属ベースプリント基板を示す側断面図である。  It is a sectional side view which shows the metal base printed circuit board with a thermal radiation part shown in FIG. 放熱フィンの形成方法の一例を示す側面図である。  It is a side view which shows an example of the formation method of a radiation fin. 放熱フィンが形成される金属ベースプリント基板を示す斜視図である。  It is a perspective view which shows the metal base printed circuit board in which a radiation fin is formed. 掘り起こし工具の移動軌跡を示す説明図である。  It is explanatory drawing which shows the movement locus | trajectory of a digging tool. (A)乃至(H)は、放熱フィンの形成工程を示す工程説明図である。  (A) thru | or (H) is process explanatory drawing which shows the formation process of a radiation fin. (A)乃至(D)は、矯正工程の他の実施例を示す工程説明図である。  (A) thru | or (D) is process explanatory drawing which shows the other Example of a correction process. 本発明による放熱フィンの放熱状態を示す説明図である。  It is explanatory drawing which shows the heat dissipation state of the radiation fin by this invention. 従来のカーリングした放熱フィンの放熱状態を示す説明図である。  It is explanatory drawing which shows the heat dissipation state of the conventional curled radiation fin.

本発明による放熱部付き金属ベースプリント基板は、熱伝導率を備えた所定の板厚の金属板の一方面に金属箔が貼り合わされ、前記金属板の他方面には、所定の間隔で垂直に起立形成された複数の板状の放熱フィンが一体形成された放熱部と有する金属ベースプリント基板であって、複数の板状の前記放熱フィンは、前記金属板から垂直に起立形成され、前記金属板と一体連結した基端部から先端に至るまでの肉厚がほぼ等しく形成され、前記放熱部の隣接する前記放熱フィンの間に形成される底面の板厚を前記金属板の板厚よりも小さく形成されている。  The metal base printed circuit board with a heat radiation part according to the present invention has a metal foil bonded to one surface of a metal plate having a predetermined thickness with thermal conductivity, and the other surface of the metal plate is perpendicular to the other surface at a predetermined interval. A metal base printed board having a heat radiation part integrally formed with a plurality of plate-like heat radiation fins formed upright, wherein the plurality of plate-like heat radiation fins are vertically formed from the metal plate, and the metal The thickness from the base end portion integrally connected to the plate to the tip is formed to be substantially equal, and the thickness of the bottom surface formed between the heat dissipating fins adjacent to the heat dissipating portion is set to be greater than the plate thickness of the metal plate. It is formed small.

次に、図面を参照して本発明にかかる放熱部付き金属ベースプリント基板について詳細に説明する。図1、図2に示す金属ベースプリント基板1は、熱伝導性の良い銅、鉄、鉄−ニッケル合金、アルミニウム、あるいは表面をアルマイト処理したアルミニウムなどの金属板2をベース基材とし、この金属板2の一方面2aには、銅箔などの金属箔3を絶縁性の接着剤層(以下絶縁接着層4という)を介して張り合わせている。絶縁接着層4は、例えば、高耐熱性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をベース樹脂としている。さらに、高い放熱性をもたせるためには、微細粒子の無機充填剤を配合することが望ましい。上記金属箔3は、周知のように化学的なエッチング加工により所定の配線パターンが形成される。また、必要に応じて、配線パターンのランドを除いて、電気的絶縁膜からなるレジストが被覆される。  Next, a metal base printed board with a heat radiating portion according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A metal base printed board 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2 uses a metal plate 2 such as copper, iron, iron-nickel alloy, aluminum, or aluminum whose surface is anodized as a base substrate, and this metal. A metal foil 3 such as a copper foil is bonded to one surface 2a of the plate 2 via an insulating adhesive layer (hereinafter referred to as an insulating adhesive layer 4). The insulating adhesive layer 4 uses, for example, a thermosetting resin such as a high heat-resistant epoxy resin as a base resin. Furthermore, in order to give high heat dissipation, it is desirable to blend a fine particle inorganic filler. As is well known, a predetermined wiring pattern is formed on the metal foil 3 by chemical etching. If necessary, a resist made of an electrically insulating film is coated except for the land of the wiring pattern.

そして、金属板2の一端側2cよりも離間した他方面2bの所定位置には、放熱部5が一体に形成されている。放熱部5は、複数枚の小寸な小形フィン5aと、これに続き、同じ高さで形成された複数枚の肉薄な板状の放熱フィン5bによって構成されている。上記小形フィン5aは、金属板2の一端側2cから放熱フィン5b側に至るに従って順次高くなるように形成されている。これら小形フィン5a及び放熱フィン5bの基端部は、図2に示すように、金属板2の他方面2bから一体に連結されている。また、各放熱フィン5bは、金属板2の平面に対して垂直に形成され、しかも同一間隔に起立形成されている。  And the heat radiating part 5 is integrally formed in the predetermined position of the other surface 2b spaced apart from the one end side 2c of the metal plate 2. The heat dissipating part 5 is composed of a plurality of small small fins 5a, followed by a plurality of thin plate-shaped heat dissipating fins 5b formed at the same height. The small fins 5a are formed so as to increase sequentially from one end side 2c of the metal plate 2 to the heat radiating fins 5b side. The base end portions of the small fins 5a and the radiating fins 5b are integrally connected from the other surface 2b of the metal plate 2 as shown in FIG. Further, the heat radiating fins 5b are formed perpendicular to the plane of the metal plate 2 and are erected at the same interval.

小形フィン5a及び放熱フィン5bの板厚は、金属板2の一方面から掘り起こすことによって形成しているので薄くすることが可能である。放熱フィン5bは、例えば、小型電子部品に使用する放熱部5としては、0.03mm乃至1.0mm程度の板厚が好適である。また、各放熱フィン5bの間隔は、0.01mm以上の任意に設定される。そして、隣接する放熱フィン5bの間に形成される底面2eの板厚は、金属板2の板厚よりも小さく形成されている。なお、各放熱フィン5bの板厚または間隔は、各々異なるように形成しても良い。  Since the plate | board thickness of the small fin 5a and the radiation fin 5b is formed by digging up from the one surface of the metal plate 2, it can be made thin. For example, as the heat radiating part 5 used in the small electronic component, the heat radiating fin 5b preferably has a thickness of about 0.03 mm to 1.0 mm. Moreover, the space | interval of each radiation fin 5b is arbitrarily set as 0.01 mm or more. And the plate | board thickness of the bottom face 2e formed between the adjacent radiation fins 5b is formed smaller than the plate | board thickness of the metal plate 2. As shown in FIG. In addition, you may form so that the plate | board thickness or space | interval of each radiation fin 5b may each differ.

次に、図3乃至図6を参照して、図1、図2に示した金属ベースプリント基板1の放熱部5の小形フィン5a及び放熱フィン5bの形成方法について説明する。金属板2は、熱伝導性の良く、しかも切削加工性が良好な金属板として銅やアルミニウムから適宜選択される。また、金属板2に板厚は、通常の電子回路において使用される0.5mm乃至数mmとしている。そして、金属板2の一方面2aには、予め銅箔などの金属箔3が絶縁性の接着剤層4を介して張り合わせていて、さらに、金属箔3はエッチング加工によって所定の配線パターンが形成され、金属ベースプリント基板として構成されている。放熱部5を形成する前の状態では、電子部品は配設されていない。この金属板2は、図示しないフィン形成装置に載置された後に、掘り起こし工具6によって金属板2の他方面2b小形フィン5a及び放熱フィン5bを起立形成する。  Next, a method of forming the small fins 5a and the heat radiating fins 5b of the heat radiating portion 5 of the metal base printed board 1 shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS. The metal plate 2 is appropriately selected from copper and aluminum as a metal plate having good thermal conductivity and good machinability. The plate thickness of the metal plate 2 is 0.5 mm to several mm used in a normal electronic circuit. Then, a metal foil 3 such as a copper foil is bonded to one surface 2a of the metal plate 2 in advance via an insulating adhesive layer 4, and a predetermined wiring pattern is formed on the metal foil 3 by etching. And configured as a metal-based printed circuit board. In the state before the heat radiating portion 5 is formed, no electronic component is disposed. After the metal plate 2 is placed on a fin forming apparatus (not shown), the other side 2b small fins 5a and the heat radiating fins 5b of the metal plate 2 are formed upright by the digging tool 6.

掘り起こし工具6は、図3に示すように、底面側の先端に移動方向と直角な刃部6aが形成されていて、その幅は、図4に示すように、放熱部5として必要な幅に設定されている。因みに、掘り起こし工具6の刃部6aの幅は、金属ベースプリント基板として構成される金属板2の幅よりも小さく設定されている。また、この掘り起こし工具6は、図3に示すように、金属板2の一方面に対して後端側が高くなるように所定の角度θで傾斜するように図示しない駆動装置に取り付けられる。この傾斜角度θは、放熱フィン5bの高さ、板厚、或いは、金属板2の材質等によって適宜に設定されるが、概ね5度から20度に設定される。上記掘り起こし工具6の幅方向両側はほぼ直角に形成されているが、刃部6aが形成されている底面側の両側を底面に至るに従って幅狭となるテーパ状や円弧状に形成しても良い。  As shown in FIG. 3, the digging tool 6 has a blade portion 6 a perpendicular to the moving direction at the tip on the bottom surface side, and the width thereof is a width necessary for the heat radiating portion 5 as shown in FIG. 4. Is set. Incidentally, the width of the blade portion 6a of the digging tool 6 is set to be smaller than the width of the metal plate 2 configured as a metal base printed board. Further, as shown in FIG. 3, the digging tool 6 is attached to a driving device (not shown) so as to be inclined at a predetermined angle θ so that the rear end side becomes higher with respect to one surface of the metal plate 2. The inclination angle θ is appropriately set according to the height of the heat radiating fin 5b, the plate thickness, the material of the metal plate 2, or the like, but is set to approximately 5 degrees to 20 degrees. Although both sides in the width direction of the digging tool 6 are formed substantially at right angles, both sides on the bottom surface side where the blade portion 6a is formed may be formed in a tapered shape or an arc shape that becomes narrower as it reaches the bottom surface. .

掘り起こし工具6は、駆動装置によって、図5に示すような移動軌跡に制御されて移動する。aは、掘り起こし工程であり、掘り起こし工具6が傾斜角度θを保持した状態で前進移動し、金属板2にフィンを起立形成させる。次に、bは、矯正工程であり、フィンを起立形成した位置から掘り起こし工具6を垂直方向に上昇して刃部6aを傾斜したフィンに当接させながら金属板2の平面に対して垂直に起立矯正する。cは、後退工程であり、掘り起こし工具6を次のフィンを掘り起こすための掘り起こし代Dが得られる位置まで後退させ、dの下降工程によって刃部6aを金属板2に当接させる一連の循環動作が繰り返される。  The digging tool 6 is controlled by the driving device so as to move as shown in FIG. a is a digging process, in which the digging tool 6 moves forward with the inclination angle θ maintained, and the metal plate 2 is formed to stand upright. Next, b is a correction process, in which the fin 6 is dug up from the position where the fin is erected and the tool 6 is raised vertically to bring the blade portion 6a into contact with the inclined fin and perpendicular to the plane of the metal plate 2. Orthorectify. c is a retreating process, in which the excavating tool 6 is retracted to a position where an excavation allowance D for excavating the next fin is obtained, and a series of circulation operations in which the blade 6a is brought into contact with the metal plate 2 by the descending process of d. Is repeated.

まず、図6(A)に示すように、掘り起こし工具6の刃部6aを金属板2の一端側よりも離間した一方面の所定位置に当接させた後、図5に示すaの掘り起こし工程によって、掘り起こし工具6を駆動装置(図示せず)により所定の角度θとした矢示の方向で金属板2に挿入させると、掘り起こし工具6の刃部6aが金属板2の一方面2bに食い込み、図6(A)に示すように、高さが低く肉薄な小形フィン5aが起立形成される。このとき、掘り起こし工具6を金属板2に挿入する圧力は、金属板2に対して変形或いはストレスを与えない程度に設定することが望ましい。このため、掘り起こし工具6を挿入する深さが浅いことから、小形フィン5aは低く起立形成される。  First, as shown in FIG. 6A, after the blade portion 6a of the digging tool 6 is brought into contact with a predetermined position on one side farther from the one end side of the metal plate 2, the digging process of a shown in FIG. Thus, when the digging tool 6 is inserted into the metal plate 2 in the direction of the arrow having a predetermined angle θ by a driving device (not shown), the blade portion 6a of the digging tool 6 bites into the one surface 2b of the metal plate 2 As shown in FIG. 6A, the small fin 5a having a low height and a thin thickness is formed upright. At this time, it is desirable to set the pressure for inserting the digging tool 6 into the metal plate 2 so as not to deform or stress the metal plate 2. For this reason, since the depth at which the digging tool 6 is inserted is shallow, the small fins 5a are formed upright and low.

掘り起こし工具6の刃部6aが小形フィン5aを起立形成した後、図6(B)に示すように、その位置から掘り起こし工具6の刃部6aを、図5に示すbの矯正工程のように垂直方向に上昇する。このとき、刃部6aが傾斜した小形フィン5aに当接させながら金属板2の平面に対して垂直に起立矯正される。  After the blade portion 6a of the digging tool 6 stands and forms the small fin 5a, as shown in FIG. 6B, the blade portion 6a of the digging tool 6 is moved from that position as in the straightening step b shown in FIG. Ascend vertically. At this time, the blade portion 6a is raised uprightly perpendicularly to the plane of the metal plate 2 while being brought into contact with the inclined small fin 5a.

次いで、図6(C)に示すように、掘り起こし工具6を図5に示すcの後退工程のように移動し、刃部6aを上流側(図示左側)の掘り起こし代Dが得られる位置まで、図5に示すdの下降工程によって当接させるとともに、先の小形フィン5aを起立形成したときよりも深く食い込ませて掘り起こし工程を行い、先の小形フィン5aよりも高い次の小形フィン5aを起立形成する。このように起立形成された次の小形フィン5aに対しても、図5に示すbの矯正工程のように刃部6aを垂直方向に上昇して垂直に起立矯正される。  Next, as shown in FIG. 6 (C), the digging tool 6 is moved as in the retreating step c shown in FIG. 5, and the blade 6a is moved to the position where the digging allowance D on the upstream side (the left side in the drawing) is obtained. 5 is brought into contact with the lowering step of d, and the next small fin 5a higher than the previous small fin 5a is erected by performing a digging process by digging deeper than when the previous small fin 5a is erected. Form. Also for the next small fin 5a formed upright in this manner, the blade portion 6a is raised in the vertical direction as in the straightening step b shown in FIG.

その後、図6(D)に示す掘り起こし工程、図6(E)に示す矯正工程、図6(F)に示す後退工程、及び、下降工程を順次繰り返し、掘り起こし工具6を順次深く掘り起こしながら、先に起立形成した小形フィン5aよりも高く起立形成し、刃部6aが所定の深さに達した時点で小形フィンの形成工程を終了させる。  Thereafter, the digging process shown in FIG. 6D, the correction process shown in FIG. 6E, the retraction process shown in FIG. 6F, and the lowering process are sequentially repeated, and the digging tool 6 is digging deeply in order. The small fins 5a are erected higher than the small fins 5a, and the small fin forming process is terminated when the blade 6a reaches a predetermined depth.

このような小形フィン5aの形成工程に続いて、放熱フィン5aの形成工程に移行し、図2に示すような等しい高さを有する複数の放熱フィン5aを形成する。すなわち、最後に形成された小形フィン5aによりも上流側の掘り起こし代が得られる位置から掘り起こし工具6の刃部6aを金属板2に当接させた後、傾斜角度を保ちながら所定の深さに達するまで移動させることにより、図6(G)に示す掘り起こし工程を行う。その後、図6(H)に示す矯正工程を行うことにより放熱フィン5aを金属板2の平面に対して垂直に起立形成する。続いて、上述した小形フィン5aの形成工程と同様に、掘り起こし工具6の刃部6aによって、掘り起こし工程、矯正工程、後退工程、及び、下降工程を順次繰り返すことにより、複数の放熱フィン5aが起立形成される。  Subsequent to the formation process of the small fins 5a, the process proceeds to the formation process of the radiation fins 5a, and a plurality of radiation fins 5a having the same height as shown in FIG. 2 are formed. That is, after the last formed small fin 5a is digged from the position where the upstream digging allowance is obtained, the blade 6a of the tool 6 is brought into contact with the metal plate 2 and then kept at a predetermined depth while maintaining the inclination angle. The digging process shown in FIG. 6 (G) is performed by moving until it reaches. Thereafter, the heat-radiating fin 5a is erected vertically with respect to the plane of the metal plate 2 by performing the correction process shown in FIG. Subsequently, similarly to the above-described forming process of the small fins 5a, the digging process, the correction process, the retraction process, and the lowering process are sequentially repeated by the blade portion 6a of the digging tool 6 so that the plurality of radiating fins 5a stand up. It is formed.

上述したように、掘り起こし工具6によって金属板2に放熱フィン5aを垂直に起立形成することにより、隣接する放熱フィン5aの間には底面2eが形成され、この底面2eの板厚は、金属板2の板厚よりも小さく形成される。  As described above, the radiating fins 5a are vertically formed on the metal plate 2 by the digging tool 6 so that the bottom surface 2e is formed between the adjacent radiating fins 5a. It is formed smaller than the plate thickness of 2.

上述したように、掘り起こし工具6の刃部6aによって矯正工程を行うとき、放熱フィン5aは、矯正工程開始時には放熱フィン5aが傾斜していることから、傾斜した摺接面6bの刃部6a側と放熱フィン5aの側面が当接する。その後、掘り起こし工具6を垂直方向に移動すると、摺接面6bと放熱フィン5aの側面が摺接しながら放熱フィン5aが垂直方向に押圧され、次第に放熱フィン5aの側面には刃部6aの先端に摺接する。ところが、矯正工程において、掘り起こし工具6の刃部6aに対して最も負荷が掛かるときは、矯正工程開始時であり、その後、放熱フィン5aが起立するに従って刃部6aに対する負荷が小さくなる。このため、矯正工程においては、当初は摺接面6bが負荷を受け、その後、起立するに従って負荷が小さくなることから、刃部6aに対する負荷が軽減されるので、掘り起こし工具6の寿命に悪影響を及ぼすことが軽減される。  As described above, when the correction process is performed by the blade part 6a of the digging tool 6, the radiation fin 5a is inclined at the blade part 6a side of the inclined sliding contact surface 6b because the radiation fin 5a is inclined at the start of the correction process. And the side surface of the radiation fin 5a abut. Thereafter, when the digging tool 6 is moved in the vertical direction, the radiating fin 5a is pressed in the vertical direction while the sliding contact surface 6b and the side surface of the radiating fin 5a are in sliding contact with each other. Make sliding contact. However, in the straightening process, the load is most applied to the blade part 6a of the digging tool 6 at the start of the straightening process, and thereafter the load on the blade part 6a decreases as the radiating fin 5a stands up. For this reason, in the straightening process, the sliding contact surface 6b is initially subjected to a load, and then the load becomes smaller as it stands up. Therefore, the load on the blade portion 6a is reduced, and thus the life of the digging tool 6 is adversely affected. The effect is reduced.

以上のように、放熱フィン5の形成工程を行うことにより、図1、図2に示すような、金属板2に対して垂直な複数の放熱フィン5bを形成した放熱部5が形成される。このように、垂直な放熱フィン5bを形成することにより、図8に示すように、例えば電子部品等の熱源8から生ずる熱8aが、点線で示すように、金属板2を介して放熱フィン5aの間や放熱フィン5aを介して放熱されるが、熱8aは垂直方向に上昇する性質を有することから、放熱フィン5aの間から円滑に上昇して放熱される。このため、放熱効率を高めることができる。  As described above, by performing the process of forming the heat radiating fins 5, the heat radiating portion 5 in which a plurality of heat radiating fins 5b perpendicular to the metal plate 2 is formed as shown in FIGS. Thus, by forming the vertical radiating fins 5b, as shown in FIG. 8, for example, heat 8a generated from the heat source 8 such as an electronic component is radiated through the metal plate 2 as shown by the dotted line. However, since the heat 8a has a property of rising in the vertical direction, the heat 8a is smoothly raised from between the heat dissipation fins 5a to be dissipated. For this reason, heat dissipation efficiency can be improved.

なお、上述した本発明の形成方法においては、放熱フィン5aを金属板2の平面に対して垂直に起立矯正するようにしたが、放熱性能をさらに高めるために、放熱フィン5aを10度以内の角度で若干傾斜させる場合もある。この場合には、矯正工程において、掘り起こし工具6の刃部6aを金属板2の平面に対して所定の角度となるように移動させることにより、やや傾斜した放熱フィン5aを形成することができる。すなわち、本発明において、垂直とは、若干傾斜させた放熱フィン5aも含まれる。  In the above-described forming method of the present invention, the radiating fins 5a are erected vertically with respect to the plane of the metal plate 2. However, in order to further improve the radiating performance, the radiating fins 5a are within 10 degrees. In some cases, the angle is slightly inclined. In this case, the radiating fin 5a that is slightly inclined can be formed by moving the blade portion 6a of the digging tool 6 at a predetermined angle with respect to the plane of the metal plate 2 in the correction step. That is, in the present invention, the term “perpendicular” includes the radiating fins 5a slightly inclined.

以上説明した放熱フィン5aの形成方法において、放熱フィン5aの板厚が0.1mmから0.8mmと肉薄の場合には、掘り起こし工程から掘り起こし工具6の刃部6aを垂直に移動させて矯正工程を行うことができる。ところが、掘り起こし工具6により掘り起こし工程を行ったときは、図7(A)に示すように、刃部6aの先端が放熱フィン5aの基部に食い込んだ状態となる。このため、放熱フィン5aの板厚が0.8mmを超えた場合には、刃部6aが食い込んだ状態から矯正工程に移行すると、刃部6aにとって大きな負荷となり、場合によっては刃部6aを破損する可能性がある。このように、放熱フィン5aが比較的肉厚の場合には、図7(B)に示すように、掘り起こし工具6を掘り起こし工程か終了した位置から僅かな寸法だけ後退させ、傾斜した放熱フィン5aの側面との間に隙間を設ける。その後、図7(C)に示すように、掘り起こし工具6の刃部6aを垂直方向に移動させて放熱フィン5aを垂直に移動し、図7(C)に示すように、起立矯正させる矯正工程を行うことにより、矯正工程の開始時における刃部6aの負荷を軽減させて損傷を未然に防止することができる。  In the method of forming the radiating fin 5a described above, when the thickness of the radiating fin 5a is as thin as 0.1 mm to 0.8 mm, the blade 6a of the digging process is moved vertically from the digging process to the correction process. It can be performed. However, when the digging process is performed with the digging tool 6, as shown in FIG. 7A, the tip of the blade portion 6a is in a state of being bitten into the base portion of the radiating fin 5a. For this reason, when the plate | board thickness of the radiation fin 5a exceeds 0.8 mm, when it transfers to the correction process from the state which the blade part 6a digged in, it will become a big load with respect to the blade part 6a, and the blade part 6a may be damaged depending on the case. there's a possibility that. In this way, when the radiating fin 5a is relatively thick, as shown in FIG. 7B, the digging tool 6 is retracted by a slight dimension from the position where the digging process is completed, and the radiating fin 5a is inclined. A gap is provided between the side surfaces of Thereafter, as shown in FIG. 7 (C), the cutting step 6a of the digging tool 6 is moved in the vertical direction to move the radiating fins 5a vertically, and as shown in FIG. By performing the above, it is possible to reduce the load on the blade portion 6a at the start of the correction process and prevent damage.

一方、小形フィン5aとは反対側の放熱フィン5bの上流側には、最後の放熱フィン5aを形成した跡に、図1、図2に示すように、底面2eから金属板2の一方面に至る傾斜した被加工面2dが残されている。この被加工面2dであった傾斜面は、放熱面として作用させることができる。また、被加工面2dの後方には、金属板2が有する板厚の鍔部7が形成される。  On the other hand, on the upstream side of the radiating fin 5b opposite to the small fin 5a, the last radiating fin 5a is formed on the upstream side of the metal plate 2 from the bottom surface 2e as shown in FIGS. An inclined workpiece surface 2d that remains is left. The inclined surface that is the surface to be processed 2d can act as a heat radiating surface. In addition, a flange portion 7 having a thickness of the metal plate 2 is formed behind the processed surface 2d.

また、金属板2に形成された複数枚の放熱フィン5bの両側には、金属板2が有する板厚の鍔部7が形成される。この鍔部7は、掘り起こし工具6の幅を金属板2の幅よりも狭く設定することにより形成することができる。この結果、図1に示すように、放熱器1に形成される鍔部7は、放熱部5を囲むように形成される。  Further, on both sides of the plurality of radiation fins 5 b formed on the metal plate 2, the flange portions 7 having the thickness of the metal plate 2 are formed. The flange portion 7 can be formed by setting the width of the digging tool 6 to be narrower than the width of the metal plate 2. As a result, as shown in FIG. 1, the flange portion 7 formed in the radiator 1 is formed so as to surround the heat radiating portion 5.

放熱部5は、金属板2の一方面2aに金属箔3によって形成された配線パターンに配設される例えば集積回路8等の電子部品に対応させた位置に形成している。このような位置関係に放熱部5を設置することにより、集積回路8から発生する熱が金属板2を介して放熱部5に伝達し、放熱フィン5bの表面から空中に放熱される。また、小形フィン5a及び放熱フィン5bの基端が金属板2の一方面に形成された底面2eから一体に連結され、しかも、底面2eと金属板2の一方面2aとの間の板厚が薄く形成されていることから、集積回路8から発生する熱が速やかに放熱部5に伝達するので、放熱効率が高められることも実験によって明らかにされている。電子部品としては、上記集積回路8の他に、パワートランジスタや抵抗器またはパワーモジュール等がある。  The heat dissipating part 5 is formed at a position corresponding to an electronic component such as an integrated circuit 8 disposed in a wiring pattern formed of the metal foil 3 on the one surface 2a of the metal plate 2. By installing the heat dissipating part 5 in such a positional relationship, heat generated from the integrated circuit 8 is transmitted to the heat dissipating part 5 through the metal plate 2 and is dissipated from the surface of the heat dissipating fins 5b into the air. The base ends of the small fins 5a and the heat radiating fins 5b are integrally connected from the bottom surface 2e formed on one surface of the metal plate 2, and the thickness between the bottom surface 2e and the one surface 2a of the metal plate 2 is as follows. Since it is formed thinly, heat generated from the integrated circuit 8 is quickly transferred to the heat radiating portion 5, and it has been clarified through experiments that the heat radiation efficiency is improved. In addition to the integrated circuit 8, the electronic component includes a power transistor, a resistor, a power module, and the like.

以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、金属ベースプリント基板としては、四角形の他、一般的なプリント基板と同様に、適宜の形状に形成しても良い。また、前述した実施例では、放熱部を1個所に形成したが、放熱を要する集積回路等の配置位置に応じて複数個所に形成しても良い。この場合、放熱フィンを放熱部毎に方向を適宜の角度に異ならせても良い。さらに、金属ベースプリント基板は、金属板をベース基材としていることから、他の機構部品等を取り付けても、或いは、機構部品を取り付けるように支持部等を設けても良い。  Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, the metal-based printed board may be formed in an appropriate shape in the same manner as a general printed board other than a square. In the above-described embodiment, the heat radiating portion is formed at one place. However, it may be formed at a plurality of places according to the arrangement position of the integrated circuit or the like that requires heat radiating. In this case, the direction of the radiating fins may be varied at an appropriate angle for each radiating portion. Furthermore, since the metal base printed board uses a metal plate as a base substrate, other mechanical parts or the like may be attached, or a support part or the like may be provided so as to attach the mechanical parts.

1 金属ベースプリント基板
2 金属板
2a 一方面
2b 他方面
2c 一端側
2d 被加工面
2e 底面
3 金属箔
4 絶縁接着層
5 放熱部
5a 小形フィン
5b 放熱フィン
6 掘り起こし工具
6a 刃部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal base printed circuit board 2 Metal plate 2a One side 2b The other side 2c One end side 2d Processed surface 2e Bottom surface 3 Metal foil 4 Insulation adhesive layer 5 Heat radiation part 5a Small fin 5b Radiation fin 6 Digging tool 6a Blade part

Claims (2)

熱伝導率を備えた所定の板厚の金属板の一方面に接着剤層を介して金属箔が貼り合わされ、前記金属板の他方面には、所定の間隔で垂直に起立形成された複数の板状の放熱フィンが一体形成された放熱部と有する金属ベースプリント基板であって、
複数の板状の前記放熱フィンは、前記金属板から垂直に起立形成され、前記金属板と一体連結した基端部から先端に至るまでの肉厚がほぼ等しく形成され、
前記放熱部の隣接する前記放熱フィンの間に形成される底面の板厚を前記金属板の板厚よりも小さく形成したことを特徴とする放熱部付き金属ベースプリント基板。
A metal foil is bonded to one side of a metal plate having a predetermined thickness with thermal conductivity via an adhesive layer, and the other side of the metal plate is formed with a plurality of vertically standing at predetermined intervals. It is a metal base printed board having a heat radiation part integrally formed with a plate-shaped heat radiation fin,
The plurality of plate-like heat radiating fins are vertically formed from the metal plate, and are formed with substantially equal thicknesses from the base end portion integrally connected to the metal plate to the tip end,
A metal base printed board with a heat radiating portion, wherein the thickness of the bottom surface formed between the heat radiating fins adjacent to the heat radiating portion is smaller than the thickness of the metal plate.
所定の板厚の金属板の一方面に接着剤層を介して金属箔が貼り合わされ、前記金属板の他方面には、所定の間隔で垂直に起立形成された複数の板状の放熱フィンが一体形成された放熱部と有する金属ベースプリント基板であって、
前記放熱フィンは、移動装置により移動される先端側に刃部が形成された掘り起こし工具を、前記金属板の他方面に対して所定の角度を有した状態で前記金属板の一方面に向けて移動させて掘り下げることにより傾斜した板状のフィンを起立形成する掘り起こし工程と、前記掘り起こし工具を垂直方向に上昇して前記刃部を傾斜した前記フィンに当接させながら前記金属材の平面に対して垂直に起立矯正する矯正工程と、前記掘り起こし工具を次の前記フィンを所定間隔離間させて掘り起こす位置まで後退させる後退工程を順次繰り返すことによって、複数の板状の前記放熱フィンを起立形成することを特徴とする放熱部と有する金属ベースプリント基板の放熱フィン形成方法。
A metal foil is bonded to one side of a metal plate having a predetermined thickness via an adhesive layer, and a plurality of plate-like heat radiation fins that are vertically erected at predetermined intervals are formed on the other side of the metal plate. It is a metal base printed circuit board having an integrally formed heat dissipation part,
The radiating fin has a digging tool having a blade portion formed on the tip side moved by a moving device directed toward one surface of the metal plate in a state having a predetermined angle with respect to the other surface of the metal plate. An excavation step of standing and forming an inclined plate-like fin by moving it and digging it down, and raising the excavating tool in a vertical direction while bringing the blade portion into contact with the inclined fin and against the plane of the metal material A plurality of plate-like heat dissipating fins in a standing manner by sequentially repeating a straightening process for standing upright and a receding process in which the excavating tool is retracted to a position where the next fin is spaced apart by a predetermined distance. A heat dissipating part and a heat dissipating fin forming method for a metal base printed circuit board.
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